第1章 緒論 1
1.1 光場的量子化 1
1.1.1 電磁場的量子化 1
1.1.2 海森堡不確定性原理 1
1.1.3 光場量子噪聲 2
1.2 非線性光學基礎 2
1.2.1 測不準原理 2
1.2.2 線性化算符 3
1.2.3 二次諧波產生過程 3
1.2.4 光學參量放大 5
1.3 量子態(tài)光場 7
1.3.1 量子態(tài) 8
1.3.2 相干態(tài) 13
1.3.3 壓縮態(tài) 14
1.3.4 壓縮態(tài)的主要檢測方法 20
1.4 PDH 鎖定技術 22
1.5 量子信息 24
1.5.1 量子密鑰分發(fā) 25
1.5.2 量子中繼 28
1.5.3 量子存儲 28
1.6 本書主要內容及章節(jié)安排 32

第2章 紫外光場及單組分壓縮態(tài)光場 33
2.1 概述 33
2.2 398nm 紫外激光的制備 34
2.2.1 基礎理論分析 34
2.2.2 實驗裝置搭建 36
2.2.3 實驗結果測量及分析 37
2.3 795nm 偏振壓縮態(tài)光場的制備 39
2.3.1 偏振態(tài)光場的產生方法 40
2.3.2 壓縮態(tài)光場的測量 43
2.3.3 795nm偏振壓縮實驗系統(tǒng)的搭建 46
2.3.4 實驗結果測量及分析 50
2.4 本章小結 51

第3章 兩組分和三組分偏振糾纏態(tài)光場 52
3.1 概述 52
3.2 795nm 兩組分偏振糾纏態(tài)光場的制備 53
3.2.1 兩組分偏振糾纏態(tài)理論分析 54
3.2.2 實驗系統(tǒng)的搭建 57
3.2.3 實驗結果測量及分析 59
3.3 明亮的三組分偏振糾纏態(tài)光場制備 60
3.3.1 三組分偏振糾纏理論分析 60
3.3.2 產生明亮的三組分偏振糾纏態(tài)實驗 65
3.3.3 實驗結果測量及分析 67
3.4 三原子系綜量子糾纏及量子存儲 69
3.4.1 三組分正交糾纏理論分析 70
3.4.2 利用EIT實現量子態(tài)由光場向原子系綜的映射 73
3.4.3 利用EIT實現量子態(tài)由原子系綜向光場的映射 75
3.4.4 三組分正交糾纏態(tài)光場在原子系綜中的量子存儲 76
3.5 本章小結 85

第4章 光電探測器設計理論分析 86
4.1 概述 86
4.2 光電探測器的性能衡量 89
4.2.1 信噪比 89
4.2.2 噪聲等效功率 89
4.2.3 帶寬 90
4.3 常用光電檢測器件介紹 90
4.3.1 PN光電二極管的工作原理 90
4.3.2 PIN光電二極管的工作原理 91
4.3.3 PIN光電二極管的基本特性 92
4.4 相關電路噪聲分析 93
4.4.1 跨阻放大原理分析 93
4.4.2 跨阻放大電路噪聲分析 95
4.4.3 FET晶體管噪聲分析 95
4.4.4 其他相關噪聲分析 96
4.5 利用自舉低噪聲光電探測器提升光場壓縮度的理論和實驗 98
4.5.1 自舉低噪聲光電探測器電路設計 98
4.5.2 高頻PCB設計 102
4.5.3 自舉低噪聲光電探測器性能測試 103
4.6 本章小結 107

第5章 利用連續(xù)變量偏振糾纏態(tài)實現量子網絡中確定性的糾纏分發(fā) 109
5.1 概述 109
5.2 連續(xù)變量類GHZ 和類Cluster 四組分正交糾纏態(tài)的產生原理 110
5.2.1 連續(xù)變量類GHZ態(tài)產生原理 111
5.2.2 連續(xù)變量類Cluster態(tài)產生原理 115
5.2.3 四組分正交糾纏態(tài)不可分判據 117
5.3 連續(xù)變量類GHZ 和類Cluster 四組分偏振糾纏態(tài)的產生與分發(fā) 118
5.3.1 連續(xù)變量類GHZ四組分偏振糾纏態(tài)的產生原理 118
5.3.2 連續(xù)變量類Cluster四組分偏振糾纏態(tài)的產生原理 120
5.3.3 連續(xù)變量類GHZ和類Cluster四組分偏振糾纏態(tài)在光纖中的傳輸 121
5.3.4 四組分偏振糾纏態(tài)不可分判據 122
5.3.5 理論計算結果與分析 124
5.4 本章小結 127

參考文獻 128